5.4 Модели активных фильтров

Модели активных фильтров в формате EWB приведены на рисунках 5.4 и 5.5.

Рисунок 5.4 – Активный фильтр ОК (файл SAF1фильтр)

Рисунок 5.5 – Активный фильтр ОБ (файл SAF2фильтр)

На этих схемах:

ключ К1 управляется клавишей «1»;

ключ К2 – клавишей «2»; ключ К3 – клавишей «3».

Нагрузочный реостат RH управляется клавишей «R» на 10 % при каждом нажатии (для движения в другую сторону используют комбинацию Shift+R).

Базовый резистор RB управляется клавишей «S» на 5 % при каждом нажатии.

Вольтметр U02 позволяет измерять постоянную составляющую выходного напряжения, вольтметрUm2 измеряет действующее значение напряжения пульсаций. Поэтому, при расчете коэффициента пульсаций необходимо учесть множитель. Переменную составляющую (амплитуду) можно измерять и посредством осциллографа (рисунок 5.6). Для этого установите удобную развертку: 2mS/div; Y/T; Auto; 1…5 V/div (в каналеA); 2…5mV/div (в каналеB) и начальное смещение уровня сигнала Yposition равное 0,00.

Рисунок 5.6 – Измерение уровня пульсации посредством осциллографа

Входы осциллографа должны быть закрыты (AC). Амплитудное значение входного напряжения Um1 соответствует 1 – ой визирной линии (показания в левом окне VA1), амплитудное значение напряжения на выходе – Um2 измеряется второй визирной линией (VB2).

5. Порядок выполнения лабораторной работы в соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 5.1.

Таблица 5.1 – Исходные данные для исследования активного фильтра

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U1, В	1	1.5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5

5.5.1 Исследование активного фильтра по схеме ок .

Ключ К1 – в правом положении (клавишей 1);

ключ К2 – в верхнем положении (клавишей 2);

ключ К3 – в правом положении (клавишей 3, замкнут);

реостат нагрузки RН– 50 % .

1 Откройте окно (рисунок 5.7) источника переменного тока () и установите уровень переменной составляющейU1.

Рисунок 5.7 – Окно источника переменного тока

2 Двойным щелчком по значку «осциллограф» включите его. Установите удобную развёртку: 0,02 S/div (в обоих каналах) и начальное смещение Yposition = 0,00. Включите выключатель в правом верхнем углу экрана. Путём изменения RB от 100 % до 20 % снимите зависимости U02, I0, Um2 от сопротивления смещения в базовой цепи. Измерение уровня пульсаций напряжения на выходе сглаживающего фильтра (Um2) проводится любым способом, изложенным выше. Выключите макет. Рассчитайте коэффициент сглаживания и КПД фильтра –  _Ф

.

Результаты занесите в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Измерение зависимости U02, I0, Um2 от RB

RB, %	100	80	60	50	40	30	20
Um2,В	х	х	х	х	х	х	х
I0 , А	х	х	х	х	х	х	х
U02, В	х	х	х	х	х	х	х
SЭКСП	р	а	с	ч	ё	т	ы
	р	а	с	ч	ё	т	ы

Постройте в масштабе зависимости U02, I0, Um2 от сопротивления смещения в базовой цепи.

3 По полученным зависимостям выберите оптимальный режим работы фильтра (наибольшие значения S_ЭКСП, )и установите соответственно RB. Сравните экспериментальное значение коэффициента сглаживания S_ЭКСПс теоретическим, полученным по выражению:

,

где

-частота пульсаций на

входе

–сопротивление нагрузки, приведённое ко входу эмиттерного повторителя (для транзистора в схеме фильтра).

4 Включите макет. Снимите зависимости U02, I0, Um2 от тока нагрузки. Для этого с помощью клавиши R изменяйте сопротивление нагрузки и заполните таблицу 5.3.

Таблица 5.3 – Снятие зависимостей U02, I0, Um2 от тока нагрузки

RН (Ом)	100%	60	40	30	20	10
U02, В	х	х	х	х	х	х
I0 , А	х	х	х	х	х	х
Um2,В	х	х	х	х	х	х
KПвых	р	а	с	ч	ё	т
SЭКСП	р	а	с	ч	ё	т
	р	а	с	ч	ё	т

Выключите макет. Рассчитайте S_ЭКСП, и постройте в масштабе их зависимости от тока нагрузки.

3. Исследование влияния возмущения со стороны сети и нагрузки.

Воздействие со стороны сети:

ключ К1 переведите в левое положение;

ключ К2 – в нижнее положение;

ключ К3 замкнут;

реостат RH – 50 %;

входы осциллографа – открытые (опция DC).

Включите схему и, после заполнения экрана осциллографа, выключите ее, установите желаемую чувствительность обоих каналов (кнопки V/div в зависимости от уровней напряжений). Зарисуйте форму переходного процесса на выходе фильтра при RН = 50 % и 10 %.

Воздействие со стороны нагрузки:

ключ К1 в левом положении;